2)
I. Mục tiêu:
- Viết được công thức tính: trọng lực, lực đàn hồi.
- Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức của thế năng trọng trường, thế năng đàn hồi và cơ năng.
- Xác định các dạng năng lượng mà vật có được trong từng bài toán cụ thể và mô tả sự chuyển hóa qua lại giữa các dạng năng lượng.
- Viết được công thức thể hiện mối liên hệ giữa công của lực thế và độ giảm thế năng trong trường hợp vật chịu tác dụng của trọng lực hoặc lực đàn hồi. - Định nghĩa được mốc thế năng, biết chọn mốc thế năng phù hợp trong việc
giải các bài toán có liên quan đến thế năng.
- Biết điều kiện áp dụng định luật bảo toàn cơ năng và viết được công thức của định luật bảo toàn cơ năng, công thức của định lí biến thiên cơ năng.
- Xác định công thức được sử dụng trong từng bài toán.
- Giải được các bài tập liên quan đến thế năng trọng trường, thế năng đàn hồi, định luật bảo toàn và biến thiên cơ năng.
- Trên cơ sở kiến thức đã học về thế năng và cơ năng, HS luyện tập kĩ năng giải nhanh và chính xác các bài tập.
- Rèn luyện các kĩ năng làm việc theo nhóm: kĩ năng tranh luận, lắng nghe và thuyết phục nhóm.
II. Chuẩn bị phương tiện dạy học:
- Chuẩn bị giáo án điện tử cho phần bài tập: Cơ Năng.
- Chuẩn bị phiếu học tập, phiếu đánh giá kết quả học tập nhóm.
III.Phương pháp dạy – học:
- Phương pháp thuyết trình, đàm thoại nêu vấn đề.
- Phương pháp dạy học theo nhóm theo cấu trúc Jigsaw 2.
IV. Thiết kế các hoạt động:
Câu 1: Một quả cầu nhỏ được treo vào đầu dưới của lò xo nhẹ treo thẳng đứng. Từ vị trí cân bằng kéo quả cầu xuống dưới theo phương thẳng đứng rồi thả nhẹ. Trong hệ gồm quả cầu, Trái Đất và lò xo, dạng năng lượng nào xuất hiện trong quá trình quả cầu chuyển động lên xuống?
a. Động năng và thế năng.
b. Thế năng trọng lực và thế năng đàn hồi. c. Động năng, thế năng trọng lực.
d. Động năng, thế năng trọng lực, thế năng đàn hồi.
- Mục tiêu: Giúp HS nhận ra các dạng năng lượng mà quả cầu có được trong quá
trình chuyển động.
- Câu hỏi hướng dẫn: Các dạng năng lượng cơ học như: động năng, thế năng đàn
hồi và thế năng trọng trường xuất hiện khi nào?. - Câu trả lời: d
Câu 2: Viên bi có khối lượng 50g chuyển động trên cung tròn bán kính 10cm từ A đến B. Độ giảm thế năng khi viên bi di chuyển từ A đến B là bao nhiêu?,
biết .
a. 0,055J c. 0,025J
b. -0,055J d. -0,025J
- Mục tiêu: HS vận dụng công thức tính thế năng trọng trường hoặc công của
trọng lực để tìm độ giảm thế năng.
- Câu hỏi hướng dẫn:
1/ Thế năng viên bi trong trường hợp này là thế năng trọng trường hay thế năng đàn hồi?.
2/ Vận dụng công thức nào để tìm độ giảm thế năng?. - Câu trả lời: d
Câu 3: Một lò xo nhẹ có có độ cứng 100N/m được kéo dãn 4cm. Công cần thực hiện để kéo lò xo dãn thêm 2cm là:
a. 0,02J c. 0,08J
- Mục tiêu: vận dụng công thức tính công của lực đàn hồi để giải quyết bài tập.
- Hướng dẫn của GV:
1/ Khi ta làm lò xo giãn từ 4 cm đến 6 cm thì lực đàn hồi thực hiện công cản hay công phát động?.
2/ Vận dụng công thức nào để tính công của lực đàn hồi và viết công thức như thế nào?.
3/ Công của lực đàn hồi và công của lực kéo có mối quan hệ như thế nào?. - Câu trả lời: d
Câu 4: Một viên bi có khối lượng m = 100g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 20m/s. Độ cao cực đại mà bi đạt tới là 18m. Có 30% lượng cơ năng tiêu hao của bi phân tán vào không khí đi lên. Cho g = 10m/s2
. Vậy lượng cơ năng tiêu hao làm nóng viên bi là:
a. 1,4J c. 0,6J
b. 2J d. 0,54J
- Mục tiêu: Vận dụng định lí biến thiên cơ năng để giải bài toán.
- Hướng dẫn của GV:
1/ Trong phần năng lượng hao phí có bao nhiêu phần trăm năng lượng làm nóng viên bi?.
2/ Vận dụng công thức nào để tính lượng cơ năng hao phí?. - Câu trả lời: a
Bài luyện tập
Bài 1: Một vật được thả rơi tự do từ độ cao h = 8m. Lấy g = 10m / s2
. Chọn gốc thế năng tại mặt đất.
a/ Tính vận tốc của vật khi chạm đất.
b/ Tìm độ cao khi thế năng bằng động năng.
c/ Tìm vận tốc của vật khi thế năng gấp 5 lần động năng.
- Mục tiêu:
• HS vẽ được các lực tác dụng lên vật.
• Viết đúng định lí động năng hoặc định luật bảo toàn cơ năng cho hai trạng thái từ đó nhận xét đối với dạng bài tập này sử dụng định lí động năng hay định luật bảo toàn cơ năng đơn giản hơn.
• Tính đúng các đại lượng đề bài hỏi.
- Hướng dẫn của GV:
1/ Yêu cầu HS tóm tắt, vẽ hình và phân tích lực tác dụng lên vật. 2/ Có thể tính vận tốc khi vật chạm đất bằng những cách nào?
3/ Để tìm được độ cao và vận tốc của vật ta vận dụng định luật hay định lí nào? Hãy lập sơ đồ cách giải cho từng trường hợp.
Nhận xét:đây là bài tập phổ biến ở SGK hoặc các sách tham khảo giúp các em
vận dụng định luật bảo toàn cơ năng hoặc định lí biến thiên cơ năng hoặc định lí động năng.
Bài 2: Một vật trượt không ma sát và không vận tốc ban đầu từ độ cao h theo một máng nghiêng nối với một máng tròn bán kính R. Tính độ cao tối thiếu h để vật đi đến điểm cao nhất của máng tròn mà không tách rời khỏi máng.
- Mục tiêu:
• HS vẽ được các lực tác dụng lên vật trong từng giai đoạn
• Sử dụng đúng kiến thức là phương pháp động lực học kết hợp với phương pháp năng lượng để giải quyết bài tập.
• Xác định được 2 trạng thái để áp dụng để áp dụng định lí động năng hoặc định luật bảo toàn cơ năng.
• Viết được định luật 2 Newtơn tại điểm cao nhất của máng tròn và chiếu phương trình của định luật 2 Newtơn lên phương hướng tâm.
- Hướng dẫn của GV:
1/ Yêu cầu HS phân tích các lực tác dụng lên vật trong quá trình vật chuyển động trên máng nghiêng và máng tròn.
2/ Điều kiện khi vật ở điểm cao nhất mà không rời khỏi máng tròn là gì? 3/ Lập sơ đồ giải bài tập để tìm độ cao h?.
Bài 1: Người ta ném một viên đá khối lượng 20g, với vận tốc 18m/s từ mặt đất, theo phương thẳng đứng. Chọn gốc thế năng tại mặt đất.
a. Tìm độ cao cực đại mà vật đạt được.
b. Thực tế, có lực cản của không khí tác dụng lên vật nên vật chỉ lên tới độ cao lớn nhất là 12m. Tìm lực cản trung bình tác dụng lên viên đá.
Bài 2: Một viên bi nhỏ khối lượng m = 50g lăn không vận tốc ban đầu từ A có độ cao h (so với đường nằm ngang) theo đường cong ABMDE như hình vẽ. Bán kính đường tròn R = 30cm. Bỏ qua ma sát.
a. Tính vận tốc của viên bi tại M. Cho h = 1m, α = 600.
b. Tìm giá trị nhỏ nhất của h để viên bi có thể đến điểm cao nhất của máng tròn mà không tách rời khỏi máng.
Các hoạt động dạy – học:
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Hoạt động 1: Khởi động (5 phút)
-GV ổ định lớp, nêu mục tiêu bài học, GV chia nhóm và sắp xếp HS ngồi đúng vị trí, chọn nhóm trưởng và thư kí.
-GV hướng dẫn cách hoạt động nhóm theo cấu trúc JIGSAW 2.
-GV thông báo cách chấm điểm cho nhóm và cá nhân.
GV phát phiếu chấm điểm.
Hoạt động 2: “Ôn lại kiến thức cần nắm vững” (15 phút)
câu trắc nghiệm thứ tự của câu sẽ là thứ tự của mỗi TV trong nhóm. Ví dụ câu 1 thì các TV có số thứ tự là 1 của mỗi nhóm sẽ bước lên vị trí gần màn hình để trả lời câu hỏi trong thời gian quy định. Mỗi lựa chọn đúng và giải thích đúng sẽ đem về cho nhóm 1 điểm. HS đưa ra đáp án bằng cách giơ bảng nếu không đưa ra đáp án đúng thời gian quy định hoặc chọn đáp án mà đúng mà không giải thích được thì cũng không được điểm. Trường hợp bốn bạn không đưa ra đáp án đúng thời gian chính xác thì các nhóm sẽ hỗ trợ giúp TV của nhóm mình hiểu và chọn đáp án đúng.
-GV yêu cầu các nhóm chấm điểm chéo cho nhau.
-GV hệ thống phần kiến thức cần nắm vững.
điểm.
- TV của mỗi nhóm lần lượt lên trả lời câu hỏi.
-Các nhóm chấm điểm chéo cho nhau.
-HS chú ý lắng nghe và ghi chép lại phần kiến thức cần nắm vững.
Hoạt động 3: Luyện tập (40 phút)
-GV phát phiếu học tập cho HS.
+ Bài 1: các TV có số lẻ sẽ tóm tắt, vẽ hình, phân tích lực sau đó các
TV trong nhóm thảo luận phương pháp để giải bài toán. Sau khi đã tìm ra phương pháp cả nhóm tiến hành giải quyết bài toán.
+ Bài 2: các TV trao đổi dựa trên sự hướng dẫn của GV, mỗi TV đưa ra câu trả lời của mình các TV còn lại nhận xét. Cuối cùng cả nhóm chọn phương án tốt nhất, ghi lại sơ đồ giải quyết bài toán sau đó cả nhóm cùng tiến hành giải.
- GV quan sát nhằm giúp đỡ các nhóm gặp khó khăn và nhắc nhở những TV chưa tích cực tham gia thảo luận. - GV chỉ định 4 HS của mỗi nhóm
đồng loạt lên bảng trình bày bài giải. - Trong quá trình HS trình bày kết quả
nếu có phần kiến thức nào HS thắc mắc mà nhóm trình bày không giải thích được thì GV tổ chức cho cả lớp cùng thảo luận đưa ra ý kiến và chọn ý kiến đúng nhất.
- GV sửa bài cho HS: có thể sửa trực tiếp trên bảng hoặc chiếu bài giải đã soạn sẵn bằng PP và giảng cho HS hiểu.
-GV chốt lại những điều cần lưu ý khi giải bài tập cơ năng.
+ Để áp dụng định luật bảo toàn cơ
- HS được chỉ định lên bảng trình bày bài làm của nhóm mình.
- HS chú ý lắng nghe để rút ra điều cần lĩnh hội.
năng thì ta phải xét hệ là hệ kín (các vật trong hệ không tương tác với các vật ở ngoài hệ) và không có ma sát tác dụng lên vật.
+ Khi có sự chuyển hóa giữa cơ năng và các dạng năng lượng khác (nhiệt năng, điện năng, nội năng,…) thì các lực không phải lực thế đã thực hiện công:
+ Có những bài toán cần phải áp dụng phương pháp năng lượng kết hợp với phương pháp động lực học để giải bài tập.
-GV yêu cầu các nhóm chấm điểm chéo và nộp lại kết quả chấm điểm.
- HS ghi chép bài vào vở.
- Các nhóm chấm điểm chéo cho nhau, HS tổng hợp điểm và nộp lại cho GV.
Hoạt động 4: Kiểm tra 15 phút (20 phút)
-GV cho HS làm bài kiểm tra và thu bài làm của HS.
-GV trình chiếu đáp án và giải thích.
- HS độc lập làm bài kiểm tra.
Hoạt động 5: Nhận xét, đánh giá (10 phút)
- Nhận xét và rút kinh nghiệm quá trình hoạt động nhóm của các nhóm. - Dặn dò HS chuẩn bị cho tiết học sau. - Yêu cầu HS làm bài tập về nhà.
- HS lắng nghe và rút kinh nghiệm.
2.2.5 Giáo án tiết ôn tập: (Tổ chức theo mô hình trò chơi) I. Mục tiêu: